王麗

摘要：教案是教師備課信息的有效記錄，是教師上課的書面計劃。設(shè)計和撰寫教案是教師必不可少的工作，大部分學校的教師都是通過Word軟件撰寫教案，缺點是重復性勞動較多、待教案累積后查找和管理不便，為了解決這些問題，設(shè)計并開發(fā)一個基于Vue和Spring Boot框架的在線教案管理系統(tǒng)，集教案的設(shè)計、撰寫、管理于一體，操作便捷，界面友好，有助于提高教師撰寫教案的效率，有利于教師把工作重心放在更加重要的教學過程設(shè)計和創(chuàng)新上，從而提升教案的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：設(shè)計教案;撰寫教案;Vue;Spring Boot;教案管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）25-0060-04

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

1 引言

教案是一種教學文書，是教師根據(jù)課程標準、教學大綱、教材及學生實際情況，以課時為單位對即將進行的教學活動進行的有針對性、計劃性的預先設(shè)計，是教師順利開展教學活動的前期指導，也是后期對教師教學管理和評價的重要方面[1]。

大部分學校的教師都是通過本地Word軟件撰寫教案，教案內(nèi)容一般有統(tǒng)一的格式要求，各個學校根據(jù)實際情況提供相應的模板，模板內(nèi)容可能稍有不同，但基本都包含教師的教學方法、講授內(nèi)容以及教師和學生課程活動交互的整個過程。具體涉及的內(nèi)容如：授課主題、授課對象、教學目標、教學重難點、教學方法、教學過程、作業(yè)設(shè)計、板書設(shè)計、教學反思等。

從教案內(nèi)容角度分析，教師需要設(shè)計每節(jié)課的教案，有些內(nèi)容是基本一致的，如授課對象、授課學期、授課課程;有些內(nèi)容是很有規(guī)律的，如授課課次根據(jù)教學周變化，授課主題、教學目標、教學重難點根據(jù)課程大綱變化;有些內(nèi)容是可以根據(jù)經(jīng)驗沉淀的，如教學方法、教學過程。

從撰寫教案這項工作分析，陳華忠[2]指出為避免教師備課抄寫教參的情況，可以嘗試“分工協(xié)作，共同參與”的模式共同撰寫教案，如將優(yōu)秀教案作為母案，以母案為模板，結(jié)合自己的教學特點和當前班級學生的實際情況進行修改、優(yōu)化，在提高撰寫效率的同時做到教案個性化。如果使用本地Word軟件撰寫教案，通過傳輸文件方式共享母案，管理文件并不方便，母案的版本修訂也會帶來一定程度的版本不一致，然而信息技術(shù)的發(fā)展為教案的設(shè)計、撰寫、共享等提供了更加靈活的實現(xiàn)方式，也為教案設(shè)計的優(yōu)化提供了新的發(fā)展思路[3]，所以應用信息技術(shù)開發(fā)教案管理系統(tǒng)大勢所趨[4]。

綜上，設(shè)計并開發(fā)一個基于Web的教案管理系統(tǒng)，是非常可行且必要的。通過梳理教案內(nèi)容的特點及邏輯關(guān)聯(lián)，抽取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一維護，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和一致性。通過Web實現(xiàn)在線設(shè)計、撰寫、管理教案的功能，流程上傾向于讓教師把工作重心放在更加重要的教學過程設(shè)計和創(chuàng)新上，從而提升教案的質(zhì)量。后續(xù)也可根據(jù)需要擴展新的功能，如共享模板、復制教案、教案版本管理等功能，更好地為教師提供服務。

2 系統(tǒng)分析

2.1 需求分析

通過對教師設(shè)計、撰寫教案過程的調(diào)查與分析，以及教案格式和內(nèi)容的特點，教案管理系統(tǒng)需要具有以下基本功能。

1） 簡單、友好的操作界面，操作盡量按照教師以往的操作習慣，有助于教師的日常教案撰寫工作。

2） 整個系統(tǒng)的操作流程簡單、順暢，直觀易懂，易于上手。

3） 涵蓋教案設(shè)計、撰寫、管理的功能。

4） 強大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置功能，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享，簡化教案撰寫工作。

2.2 可行性研究

設(shè)計和撰寫教案是教師日常工作的一部分，是教師備課的重要標志性成果。教案的格式比較固定，內(nèi)容相對有規(guī)律，使用基于Web的教案管理系統(tǒng)一站式設(shè)計、撰寫和管理教案，可以提高教師撰寫教案的效率，有利于教師將工作重心放在更加重要的課程設(shè)計和創(chuàng)新上，從而提升教案質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)上，采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)，運用前后端分離的開發(fā)模式，前端專注于界面交互和數(shù)據(jù)展示，后端專注于業(yè)務邏輯和數(shù)據(jù)存儲，前后端通過接口進行數(shù)據(jù)的交換[5]。

前端使用Vue和Bootstrap框架，Vue是目前比較流行的前端框架，是一套構(gòu)建用戶界面的漸進式框架，架構(gòu)簡單，靈活、開放，適合開發(fā)人員快速掌握并使用[6]。Bootstrap是簡潔、直觀、強悍的前端開發(fā)框架，讓Web開發(fā)更迅速、簡單[7]。

后端基于Java Web技術(shù)開發(fā)，使用Spring Boot輕量級框架，Spring Boot提供一個很好的平臺，Java開發(fā)人員可以使用最少配置開發(fā)一個可以運行的獨立和生產(chǎn)級Spring應用程序，提高開發(fā)效率[8]。

數(shù)據(jù)存儲使用MySQL數(shù)據(jù)庫，MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，開源，跨平臺，功能強大，支持快速開發(fā)。

3 系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)目標

從教師的角度出發(fā)，設(shè)計一個教案管理系統(tǒng)，保證在系統(tǒng)上撰寫的教案與實際使用的教案格式一致，撰寫教案的流程與傳統(tǒng)的流程基本一致，操作上更加簡明、快捷。

在教案管理系統(tǒng)的實現(xiàn)上抽取教案中相對固定、經(jīng)驗沉淀類的內(nèi)容以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)形式維護，方便一處維護，多處使用，提高復用性[9]。

1） 教案管理系統(tǒng)支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置，如學期、課程、授課方法等。

2） 一站式操作流程，如創(chuàng)建、設(shè)計、撰寫、導出教案等。

3） 界面設(shè)計友好、美觀，符合教師使用習慣，操作簡明、快捷，如能選擇的優(yōu)先選擇，能提示的顯示提示，有模板的提供模板。

4） 系統(tǒng)運行穩(wěn)定，系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全可靠。

3.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

教案管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要包括四大模塊，用戶管理、信息展示、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和教案管理。

用戶管理模塊主要是賬號相關(guān)信息維護，如用戶的注冊、登錄、退出。

信息展示模塊一方面展示操作流程，指導用戶如何使用教案管理系統(tǒng)，另一方面展示學期課程教案維度的教案列表，方便快速創(chuàng)建對應學期及對應課程的教案。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊是固定信息如學期、課程，或者經(jīng)驗沉淀信息如板書設(shè)計、教學方法、教學過程等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護，保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性，為后續(xù)撰寫教案操作提供便利。

教案管理是對教案的一系列操作，基本操作如添加教案、修改教案、刪除教案，查詢教案、預覽教案和導出教案。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計在信息管理系統(tǒng)的建設(shè)中起著非常重要的作用。良好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計能夠減少數(shù)據(jù)的冗余度，提高數(shù)據(jù)的獨立性，實現(xiàn)很好的擴展性[10]。

教案管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計共包含11張表，其物理結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖2所示。

其中最核心的表是教案表（lesson）和用戶表（user），教案表（lesson）主要維護教案內(nèi)容對應的各個字段，如授課主題、授課對象、教學目標、教學重難點、教學方法、教學過程、作業(yè)設(shè)計、教學反思等。用戶表（user）用于維護用戶登錄的賬號信息。

為簡化教案設(shè)計和撰寫工作，抽取其中比較獨立的字段單獨維護，如學期（term）、板書設(shè)計（board）、教學方法（method）、教學過程（teaching process）、教學過程詳情（teachdetail）、課程（course）等內(nèi)容，以便后續(xù)撰寫教案過程中直接使用選擇操作。考慮到這些獨立單元與lesson（教案表）的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如一對多或多對多，根據(jù)情況針對多對多關(guān)系增加中間表來維護它們之間的關(guān)系，如學期與課程增加中間表（term_course）、教案與教學方法增加中間表（lesson_method）、教案與教學過程詳情增加中間表（lesson_teachdetail），以使數(shù)據(jù)庫設(shè)計滿足第三范式。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 數(shù)據(jù)庫及接口實現(xiàn)

根據(jù)前期的數(shù)據(jù)庫設(shè)計，基于MySQL8.0建立數(shù)據(jù)庫，組織基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫，做好數(shù)據(jù)準備工作。后端應用程序通過JDBC驅(qū)動與數(shù)據(jù)庫建立連接。

后端接口實現(xiàn)上，基于Spring Boot2框架開發(fā)Restful API接口，接口的設(shè)計主要根據(jù)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)來設(shè)計。如用戶管理模塊設(shè)計的接口主要有注冊、登錄、退出接口，信息展示模塊設(shè)計的接口主要有學期課程教案展示接口，即關(guān)聯(lián)學期、課程、教案表分維度查詢對應的數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理、教案管理模塊設(shè)計的接口主要是一些增刪改查接口。

4.2 界面實現(xiàn)

界面實現(xiàn)主要劃分為首頁、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理、教案管理四個頁面。

首頁，如圖3所示，主要是展現(xiàn)操作流程，并從學期、課程的維度分層展示教案列表，讓教師對已有的內(nèi)容有一個全局把握，也可以通過按鈕“添加教案”快速添加當前學期、當前課程下的教案。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)頁面，如圖4所示，主要是維護基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如學期、板書設(shè)計、教學方法、教學過程的增刪改查，為后續(xù)撰寫教案提供便捷操作。

課程管理頁面，如圖5所示，主要是維護課程信息的增刪改查，并與學期建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

教案管理頁面，如圖6所示，主要是維護教案的增刪改查及預覽、導出，其中最核心的頁面是添加教案頁面，基于前面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理提供的信息，快捷設(shè)置教案中的各個字段的內(nèi)容。在教學過程欄，點擊“添加教學環(huán)節(jié)”，彈出添加教學環(huán)節(jié)對話框，支持選擇教學環(huán)節(jié)與教學方法，自由撰寫對應的教學內(nèi)容與活動設(shè)計，當添加某個教學環(huán)節(jié)后，支持相應的修改和刪除操作。

5 結(jié)束語

本文依據(jù)教案對于教師的重要性、教師在設(shè)計和撰寫教案過程中存在的問題以及教案這一特殊教學文書結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，說明設(shè)計教案管理系統(tǒng)的必要性和可行性。接著對教案管理系統(tǒng)進行了詳細的系統(tǒng)設(shè)計，包括系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計，其中系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)主要圍繞設(shè)計、撰寫、管理教案展開，數(shù)據(jù)庫設(shè)計結(jié)合教案結(jié)構(gòu)中各部分內(nèi)容的關(guān)聯(lián)關(guān)系，拆分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)單獨維護，實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)重復利用，提高撰寫教案的效率。最后采用前后端分離開發(fā)模式，前端基于Vue框架負責數(shù)據(jù)展示和用戶交互，后端基于Spring Boot負責提供數(shù)據(jù)處理接口，最終完成教案管理系統(tǒng)的實現(xiàn)。

目前教案管理系統(tǒng)已完成基礎(chǔ)的功能，設(shè)計、撰寫和管理教案，相對傳統(tǒng)基于Word軟件撰寫教案的方式，流程更加直觀，操作更加便捷，教師可以從學期、課程、教案的維度管理教案，這也是教案信息化的體現(xiàn)。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護，有利于教師定期梳理、沉淀教學經(jīng)驗，不斷優(yōu)化教案，提升教案的質(zhì)量。

后續(xù)根據(jù)教師需求，可以擴展出更豐富的功能，如共享教案、教案版本管理、團隊管理等功能。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】